La découverte de l’ADN dévoile le mystère de la vie

La découverte de l’ADN dévoile le mystère de la vie

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découverte de l'ADN

La découverte de l’ADN a révolutionné la biologie sur bien des aspects. Mais comment s’est-elle déroulée exactement? Quelles sont les personnes qui ont contribué à nous apporter cette connaissance? Après t’avoir donné une explication simple de l’ADN, je te propose maintenant d’en savoir un peu plus sur l’histoire de sa découverte.

Découverte de l’ADN par Johann Miescher

Dans les années 1860, un jeune homme appelé Johann Friedrich Miescher, étudiait les protéines dans un laboratoire suisse. Les protéines sont des éléments que l’on retrouve dans une cellule et qui jouent un rôle précis. Johann voulait savoir quelles étaient les protéines présentes dans le noyau d’une cellule. Pour faire ses recherches, il utilisait des œufs de saumon. Un jour, Johann découvrit dans ces œufs, une substance étrange : celle-ci ne ressemblait pas aux protéines. Il démontra par la suite que cette molécule est présente dans de nombreuses cellules d’êtres vivants.

Johann décida d’appeler cette substance la « nucléine » parce qu’il ne la trouvait que dans le noyau. Il s’agissait en fait de l’ADN. Johann fut ainsi le premier à isoler une molécule d’ADN[1].

Sa découverte était tellement étrange que son patron, avait décidé de passer deux année à vérifier ce résultat avant de dire à tous les scientifiques ce que Johann avait trouvé ! C’est en 1871 que l’annonce de cette découverte est enfin faite.

découverte de l'ADN par Miescher
Johann Friedrich Miescher découvre l’ADN en 1860

Avery, McCarty et MacLeod comprennent à quoi sert l’ADN

Pendant de nombreuses années, des scientifiques se sont intéressés à cette nucléine. Ils ont identifié les composants qui constituent cette substance et lui ont donné le nom que l’on connaît aujourd’hui : l’acide désoxyribonucléique, soit ADN. Cependant, ils ne savaient pas à quoi servait cette molécule.

Au début du XXème siècle, Thomas Morgan étudie les chromosomes, des éléments qui apparaissent au moment où une cellule se divise en deux. Il remarque que l’information génétique, c’est-à-dire l’information qui concerne tous les attributs des êtres vivants et qui se transmet de génération en génération, se trouve sur ceux-ci. A cette époque, les scientifiques savent que de l’ADN est présent dans les chromosomes mais ils n’imaginent pas qu’il puisse être le support de l’information génétique[2].

Il fallut attendre 1944 pour qu’un groupe de scientifiques comprenne que l’ADN est ce fameux grand livre de recettes qui code pour absolument tout ce qui se trouve dans le corps. Ces scientifiques s’appelaient Oswald Avery, Maclyn McCarty et Colin MacLeod[3].

découverte de l'ADN, le rôle de Avery
Oswald Avery
découverte de l'ADN, le rôle de McCarty
Maclyn McCarty
découverte de l'ADN, le rôle de MacLeod
Colin MacLeod

La double hélice : une découverte clé dans la compréhension de l’ADN

La découverte de l’ADN et de sa fonction sont primordiales dans l’histoire des sciences et ont des impacts encore aujourd’hui. Pourtant, aucun de ces événements n’a marqué l’esprit des scientifiques. En effet, c’est la date de 1953 qui est le symbole de l’histoire de l’ADN. Que s’est-il passé en 1953 ? Deux scientifiques, James Watson, biologiste, et Francis Crick, physicien, ont prouvé que l’ADN a une forme de double-hélice, cette fameuse échelle qui tourne sur elle-même.

La course au résultat

James Watson et Francis Crick n’étaient pourtant pas les héros que l’on pourrait croire. Axel Kahn le confirme d’ailleurs dans son article intitulé L’Hélice de la vie (2003). A cette époque, lorsque les deux hommes s’intéressent à l’ADN, ils n’avaient aucun support sur lequel travailler. Dans une autre ville, à Londres, une autre équipe essayait de comprendre la structure de l’ADN. Il s’agissait de Rosalind Franklin, physicochimiste, et Maurice Wilkins, physicien. Malheureusement, à cette époque, les femmes qui travaillaient dans les laboratoires sont mal vues. Malgré le fait qu’elle soit la pionnière de la biologie moléculaire, Rosalind ne fut pas appréciée à sa juste valeur par son laboratoire. Maurice, fâché de devoir travailler avec une femme, envoya les résultats obtenus par Rosalind à Francis et James. C’est la fameuse photo qui est au tout début de cet article.

Rosalind découvre la structure de l'ADN
Rosalind Franklin à l’origine de la découverte de la structure de l’ADN. MRC Laboratory of Molecular Biology — From the personal collection of Jenifer Glynn

Ces résultats, permirent à Francis et James de comprendre la structure en double hélice de l’acide désoxyribonucléique. Ils écrivent rapidement un article pour le faire publier dans une grande revue scientifique appelée Nature afin de faire croire que c’est eux qui ont trouvé le résultat. Rosalind se dépêche alors de publier, elle aussi, un article en présentant ses résultats. Les deux articles furent publiés le même jour dans la même revue et pourtant, l’Histoire ne retiendra que celui de Francis et James[4][5].

Watson & Crick, la découverte de la structure de l'ADN
James Watson et Francis Crick devant leur modèle d’une molécule d’ADN. Crédit : A. Barrington Brown / Science Photo Library 
La structure de l'ADN a été publié dans la revue Nature
La structure de l’ADN a été publié dans la revue Nature en avril 1953

Un prix Nobel comme consécration

En 1962, James Watson, Francis Crick et Maurice Wilkins obtiennent le prix Nobel de physiologie et de médecine pour leur découverte[6]. Rosalind Franklin décéda prématurément d’un cancer. Celui-ci fut probablement causé par l’exposition aux rayons X, technique utilisée pour déterminer la structure spatiale caractéristique de l’ADN. Elle ne reçut aucune récompense pour son travail. Ce n’est que 40 ans plus tard, que James Watson reconnaît que Rosalind aurait mérité de recevoir également le prix Nobel.

Décryptage de l’ADN

La découverte de la structure hélicoïdale de l’ADN est l’une des plus importante du XXème siècle. En effet, l’ADN est la molécule de l’hérédité, elle représente le secret de la vie. Percer son mystère ouvre la porte à de nombreux espoirs. La publication des résultats par James Watson et Francis Crick et donc loin d’être la fin de l’histoire de l’ADN.

Quelques années plus tard, en 199O, James Watson organise plusieurs laboratoires pour pouvoir décrypter la totalité du génome humain. Il s’agit du projet génome humain (Human Genome Project). Il a fallu 10 ans pour arriver à bout de cette tâche. 50 ans après la découverte de la structure de l’ADN, la totalité de la molécule fut donc décryptée[7]. Le code génétique qui permet de créer et maintenir chaque organisme en vie était complètement dévoilé !

L’utilisation de l’ADN de nos jours

Aujourd’hui, la connaissance de l’ADN est utile dans bien des domaines.

Premièrement, elle joue un rôle primordial dans de nombreuses enquêtes policières pour identifier une victime ou un criminel. En effet, l’ADN est spécifique à chaque personne. La très grosse majorité de la molécule est identique d’une personne à une autre (99% de l’ADN) mais il reste une petite portion qui est unique à chaque individu et permet ainsi de l’identifier.

Deuxièmement, l’étude de l’ADN ainsi que son évolution permet de comprendre le lien de parenté entre différentes espèces animales. C’est ainsi qu’il a pu être démontré que les singes, et en particulier les bonobos sont les plus proches cousins de l’Homme. Cette étude s’appelle la phylogénétique. C’est grâce aussi à l’ADN qu’il est possible d’identifier avec précision des os fossiles pour les replacer dans la grande histoire de l’évolution du règne animal.

Le dernier exemple que je voulais te donner ici concerne la médecine moderne. En effet, de nombreuses maladies sont dues à une mutation dans un gène. L’ADN étant l’unique moyen de stocker des informations biologiques, le connaître permet parfois d’apporter une solution à cette mutation. De la même manière, il est maintenant possible de détecter des maladies génétiques avant la naissance d’un individu.

Et voilà! Maintenant tu connais l’histoire de l’ADN! Est-ce que cela te dirait de voir l’ADN pour de vrai? C’est ce que je te propose de faire dans une expérience super simple!

Dis-moi, connaissais-tu toutes ces applications de l’ADN? Peut-être en connais-tu d’autres?

Bibliographie sur la découverte de l’ADN

  • [1]         J. Byrne et R. Dahm R., « Friedrich Miescher and the 150th anniversary of the discovery of DNA », Biomics, vol. 11, no 3, p. 249‑258, 2019, doi: 10.31301/2221-6197.bmcs.2019-23.
  • [2]         « Chromosomes and Heredity ». https://www.journals.uchicago.edu/doi/epdf/10.1086/279163 (consulté le 19 juillet 2022).
  • [3]         M. McCarty et O. T. Avery, « STUDIES ON THE CHEMICAL NATURE OF THE SUBSTANCE INDUCING TRANSFORMATION OF PNEUMOCOCCAL TYPES », J. Exp. Med., vol. 83, no 2, p. 89‑96, janv. 1946.
  • [4]         J. D. Watson et F. H. C. Crick, « Molecular Structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid », Nature, vol. 171, no 4356, Art. no 4356, avr. 1953, doi: 10.1038/171737a0.
  • [5]         R. E. Franklin et R. G. Gosling, « Molecular Configuration in Sodium Thymonucleate », Nature, vol. 171, no 4356, Art. no 4356, avr. 1953, doi: 10.1038/171740a0.
  • [6]         « The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1962 », NobelPrize.org. https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1962/summary/ (consulté le 19 juillet 2022).
  • [7]         « The Sequence of the Human Genome ». https://www.science.org/doi/10.1126/science.1058040?url_ver=Z39.88-2003&rfr_id=ori:rid:crossref.org&rfr_dat=cr_pub%20%200pubmed (consulté le 17 juillet 2022).
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